• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2741-2749
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• 2010

본 논문은 필라멘트 와인딩 공법으로 제조된 복합재 압력용기의 충격손상 및 이에 대한 표면 보호재료의 영향을 평가한 것이다. 낙하식 충격시험기를 이용하여 기본 패널과 보호재료(고무, kevlar/epoxy 및 glass/epoxy)가 표면에 접착되어 있는 보호 패널에 대한 저속 충격시험을 실시하였다. 복합재 압력용기의 손상 저항성에 대한 표면 보호재료의 영향을 정량화하기 위하여 충격손상 파라미터를 도입하였다. 복합재 압력용기의 손상 저항성은 충격압자의 형상과 관계없이 표면 보호재료의 영향을 크게 받았으며 이러한 표면 보호재료중 glass/epoxy가 가장 큰 보호효과를 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.689-692
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• 2002

Composite materials, when damaged under thermal or mechanical loadings, show property changes. Among many mechanical properties of composite materials. the stiffness tend to be reduced due to micro-cracking, debonding, or delamination caused by external loadings. This research presents results regarding the detecting technique of internal damages within composite that experienced low-velocity impacts. Post-damage evaluations were made experimentally using flexural and compression loadings. Preliminary finite element analysis was made and compared with analytical solutions. The experimental results to determine the degree of damage will be compared with finite element results.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권4호통권65호
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• pp.369-378
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• 2003

본 연구에서는 강부재에서의 손상지수를 제시하여 반복하중재하를 받는 각형강관 기둥의 파괴에 이르는 과정을 손상지수를 이용하여 규명하였다. 이를 위해 유한요소 프로그램을 이용하여 비선형 해석을 수행하였고 이에 대한 손상과정을 비교 분석하였다. 재료시험을 실시하여 재료물성치와 강종별 변형률특성을 구하였으며 이를 바탕으로 강종과 하중재하조건의 변수를 주어 이 인자들이 부재의 손상에 미치는 영향을 비교하였다. 각 변수에 따른 변형률 특성과 누적소성변형률 이력곡선을 바탕으로 하는 하중조건과 강종이 손상에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.145-156
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• 1993

대변형, 대회전, 대변형도 문제를 고려한 탄소성-손상 유한요소 정식화 과정을 연구함으로써 구조물의 모든 비선형 거동 및 손상을 합리적으로 예측할 수 있는 수치모형을 개발하였다. 재료의 소성 변형과정에서 발생되는 손상을 합리적으로 고려하기 위하여 연속체 손상역학의 접근방법을 이용하여 구성방정식을 정식화하였으며 Updated Lagrangian 정식화방법, 호장증분법 등의 비선형 강성방정식 해법을 적용하여 2차원 평면문제를 대상으로 하는 탄소성-손상 유한요소해석 프로그램을 구성하였다. 여러가지 예제 계산을 통하여 이 수치모형의 적용성 및 타당성을 검토한 결과 대변형 문제, 손상을 포함하는 재료 비선형문제 공히 합리적인 해석결과를 제시하고 있슴을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.37-42
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• 2007

금속복합재료에서는 강화재와 기지재 사이의 열팽창계수 차이에 의해 복합재료 내부에 잔류응력이 남아있어 복합재료 전체의 강도저하를 가져온다. 본 연구에서는 TiNi 형상기억합금을 강화재료로써 이러한 잔류응력 문제를 해결하기 위하여 이용하였다. TiNi 형상기억합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료의 잔류응력문제를 해결할 뿐만 아니라 복합재료의 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 핫프레스 방법에 의해 제작된 형상기억복합재료의 강도증가를 위하여 냉간압연을 실시하여 실험을 실시하였다. 이와 같이 제작된 형상기억복합재료의 저온에서의 미시적 손상거동을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다. 또한 열충격을 받은 시험편의 손상에 대한 연구도 이루어졌다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.61-67
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• 2004

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 단일 basalt 섬유 강화 에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능을 평가하였다. 음향방출 센서로는 PZT 및 고분자 PVDF와 P(VDF-TrFE)를 사용하였고 단섬유 강화 시험법에서 각 센서 종류에 따른 손상감지능을 상호 비교하였다. 고분자 센서는 시편 표면에 부착시키거나 내부에 함침시켜 사용하였지만 PZT 센서는 표면에 부착하여 사용하였다. 고분자 센서를 시편 표면에 부착시킨 경우와 함침시킨 경우 감지능은 비슷하였지만 부착의 경우 debonding 신호가 많아 함침 시키는 방법이 손상감지에 더 효과적이었다. 손상 감지능은 PZT센서가 가장 높았고, 함침 및 부착 모두에서 PVDF와 P(VDF-TrFE) 센서의 손상감지능은 거의 비슷하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.560-564
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• 2008

풍력발전에 사용하는 풍력터빈의 블레이드의 적어도 20년 이상의 설계수명이 요구된단. 블레이드는 바람에 의한 압력, 지지대 구조에 의해서 가해지는 힘과 모멘트에 의해 블레이드에 변형이 가해진다. 특히 바람에 의해 블레이드는 연속적인 하중을 받아서 재료를 손상시킨다. 본 연구에서는 블레이드와 허브로 구성된 모델을 이용하여, 전산유체해석을 일차적으로 수행하여 블레이드 주변의 압력분포를 구하였다. 계산된 압력을 이용하여 다음 단계로 유한요소해석을 수행하여 블레이드 재료에 발생하는 응력을 계산하여 피로해석을 수행하였다. 피로해석을 통해 재료에 미치는 손상률을 구하였다. 다양한 블레이드 피치 각도과 바람의 속도에 따라 해석결과를 비료 분석하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제27권2호
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• pp.26-32
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• 2009

산업의 발달로 인해 도심지에서의 건물해체 및 발파공사가 증가하여 왔지만, 인접 구조물에 대한 영향 평가는 미미한 실정이었다. 본 연구에서는 탄성파속도 실험과 반발경도 실험으로 콘크리트 재료의 물성을 파악 하였고, 인접 구조물 부재의 내부 손상을 모사하기 위하여 콘크리트 재료에 충격 하중을 가하여 충격 전후의 탄성파속도를 도식화하였다. 결과적으로, 콘크리트 재료는 충격 하중에 따라 탄성파속도가 감소하는 경향을 보였고, 압축강도가 크고 탄성파속도가 빠른 재료일수록 충격 하중에 따른 손상이 작은 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.31-36
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• 2007

본 연구는 압전 변환기를 이용하여 탄소/에폭시 복합재료 보의 초기 균열 길이에 대한 정량적인 예측방법을 제시하였다. 구조물의 손상에 대한 비파괴평가기술에 대한 관심은 증가하고 있다. 본 연구에서는 시간-주파수 영역에서 웨이블렛 변환에 기초한 신호처리기술로 손상 유무와 손상평가를 위한 방법을 제시하였다. 한 쌍의 피에조 재료를 이용하여 탄소/에폭시 복합재료 보의 동적응답을 제안한 신호처리 기술로 협대역 가진하에서 연구하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2015

본 논문에서는 재료 점소성-손상모델을 기반으로 한 피로균열 진전속도(FCGR) 전산 평가법을 제안한다. 7% 니켈강 재료 거동을 모사하는 점소성-손상모델을 소개하고, 이의 유한요소해석 플랫폼에의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에서 제공하는 사용자 정의 재료 서브루틴(UMAT)에 재료모델을 탑재하였다. 개발 UMAT의 검증을 위해 7% 니켈강 재료 인장시험 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 재료정수를 획득하였다. 또한, 피로하중에 따른 손상해석에 있어 계산 시간 단축을 위한 jump-in-cycles 과정과 임계 손상 값 조정 및 피로 예비 균열 시뮬레이션을 수행하였고 이들 과정을 개발 UMAT에 탑재하여 해석을 수행하였다. 개발 UMAT을 활용하여 7% 니켈강의 상온 FCGR 테스트 시뮬레이션을 수행하였으며, 균열길이(a)와 주기 수(number of cycles)의 관계 및 1 cycle 당 균열성장량(da/dN)과 응력확대계수 진폭(${\Delta}K$)의 관계 등의 결과를 실험결과와 비교하여 검증하였다.